BR112015024023B1

BR112015024023B1 - Sistema de fluxo, e, método para controlar o fluxo

Info

Publication number: BR112015024023B1
Application number: BR112015024023-2A
Authority: BR
Inventors: Keith WOODFORD
Original assignee: Tco As
Priority date: 2013-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2022-01-04
Also published as: WO2014147032A2; NO2976495T3; US10538992B2; CA2907538C; CA2907538A1; AU2014234483A1; AU2014234483B2; BR112015024023A2; WO2014147032A9; EP2976495A2; EP2976495B1; GB201304859D0; US20160298419A1; WO2014147032A3

Abstract

sistema de fluxo, método para controlar o fluxo, sistema de válvula, e, sistema de injeção. um sistema de fluxo compreende um trajeto de fluxo do sistema que se estende a partir de uma entrada de sistema (106) para uma saída do sistema (108). um módulo de pressão (110) é fornecido dentro do trajeto de fluxo do sistema para estabelecer uma pressão diferencial entre os lados a montante e a jusante do mesmo durante o fluxo desde a entrada do sistema (106) até a saída do sistema (108). o sistema também compreende uma válvula (116) fornecida dentro do trajeto e fluxo do sistema, e um atuador de válvula (118) em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema sobre os 11ados a montante e a jusante do módulo de pressão (110). o atuador de válvula (118) é acionado por um a pressão diferencial estabelecida pelo módulo de pressão (110) para se mover entre uma primeira posição na qual a válvula (116) está fechada, e uma segunda posição na qual a válvula (116) está aberta (fig.).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um sistema de fluxo, e em particular, mas não exclusivamente, a um sistema de fluxo para o uso em sistemas de injeção de furo abaixo.

FUNDAMENTOS PARA A INVENÇÃO

[002] Muitas diferentes espécies de válvula são conhecidas, e são usadas amplamente em muitas indústrias. Muitos projetos de válvula são operados por alguma forma de atuador controlado pelo usuário, tal como um manípulo de válvula, motor, êmbolo ou similar. São também conhecidas válvulas, as quais podem ser operadas de acordo com propriedades de um fluido sob controle, tal como vazões e pressões de fluido.

[003] Válvulas estão em uso generalizado na indústria de petróleo e gás. Por exemplo, válvulas são comumente usadas em sistemas de sistemas de injeção de furo abaixo. Exemplos de tais sistemas de injeção de furo abaixo são providos no WO 2011/157985 e no WO 2012/136966, a exposição dos quais é aqui incorporada para referência.

[004] Poços de petróleo e gás podem requerer que fluido seja injetado para uma variedade de exigências. Essas podem incluir, mas não são limitados a: • Injeção de produtos químicos - esta pode envolver a injeção de produtos químicos especiais, que são formulados para abordar problemas, tais como incrustação, acúmulo de cera, acúmulo de sal e similar. As aplicações de injeção de produtos químicos tendem a ser realizadas em vazões muito baixas, as quais são uma fração muito pequena das vazões dos fluidos de poços de reservatórios atualmente produzidos. • Injeção de Dessalinização de Água - esta pode envolver a injeção de água ou de uma composição pura ou derivada para assistir na remoção por fluxo de depósitos de sal em uma região de produção de petróleo/gás em formações de petróleo ou gás. Essas aplicações são geralmente realizadas em taxas de fluxo moderadas, que são uma pequena fração das vazões dos fluidos de poços de reservatório atualmente produzidos. • Injeção de Diluente - esta pode envolver a injeção de um fluido de uma composição especial para a finalidade de reduzir a viscosidade e densidade de fluidos de reservatório, por exemplo, a fim de permitir que eles possam ser mais bombeados para melhorar ou produzir a produção para a superfície por métodos, tais como uma bomba mecânica de furo abaixo, uma bomba submersível elétrica de furo abaixo (ESP), elevação de gás ou outros de tais métodos de elevação artificial. Essas aplicações tendem a ser realizadas em vazões moderadas até altas, as quais são uma fração das vazões dos fluidos de poços de reservatório atualmente produzidos. • Injeção de Água Direta - esta pode envolver a injeção de água do mar ou água recuperada a partir de outro poço para dentro de um reservatório de produção a fim de abastecer pressões e volumes de reservatório a fim de assistir na produção a partir do reservatório. Isto é geralmente realizado a taxas muito altas de fluxo, comparáveis com as vazões de produção que podem ocorrer a partir do reservatório.

[005] Em todos os casos das aplicações de injeção de fluido de exemplo, acima, a linha que transporta o fluido a ser injetado deve ser equipada com uma válvula de não retorno ou de retenção, de forma que fluxo em somente uma direção é permitido. Isto é necessário para assegurar que quaisquer pressões de fluido encontradas especificamente no reservatório no ponto de injeção devam ser paradas a partir de fluxo reverso para a superfície como um meio de proteger o equipamento e instalações de superfície com relação ao risco de os fluidos de reservatório serem fornecidos para esses locais na superfície.

[006] Uma válvula de retenção pode assumir muitas formas. Geralmente, as válvulas de retenção incluem um corpo ou estrutura de válvula móvel, que coopera com uma sede de válvula. O corpo de válvula é elevado a partir da sede de válvula em resposta ao fluxo ou suficiente pressão em uma direção para frente, e movido e mantido contra a sede de válvula em resposta ao fluxo ou suficiente pressão na direção reversa. Na maioria dos casos, o corpo de válvula é solicitado em direção para uma posição fechada, de forma que o corpo de válvula somente se abrirá quando pressão em uma direção para frente exceder o efeito da tensão. A pressão mínima exigida para abrir o corpo de válvula é tipicamente referida como a pressão de abertura.

[007] O mais básico é um projeto de esfera ou gatilho, em que uma esfera ou pino (gatilho) é movido para uma posição positivamente fechada pela força de uma mola para parar o fluxo reverso de fluidos de uma saída para uma entrada. A fim de permitir o fluxo em direção para frente (da entrada para a saída), a pressão de entrada deve ser pressurizada para um nível suficientemente alto para superar a força da mola de fechamento para abrir a esfera ou pino, que irá então permitir o fluido para o fluxo para frente.

[008] A retenção por esfera e gatilho é idealmente apropriada para abaixar regimes de fluxo, como podem ser encontrados em, por exemplo, injeção direta de produtos químicos. Para vazões mais altas, as retenções de esfera e gatilho apresentam a desvantagem de terem uma obstrução na direção de fluxo. Isto pode conduzir à erosão e desgaste dos componentes de vedação da retenção, o que pode então conduzir à capacidade de vedação do fluxo reverso da retenção ser comprometida. Também, a projeção dos componentes internos é diretamente no trajeto de fluxo do fluido passando através do dispositivo, o que pode então conduzir a elevadas perdas de pressão. Por conseguinte, retenções por esfera e gatilhos são tipicamente não apropriadas para regimes de fluxo mais altos.

[009] Para maiores taxas de fluxo, outra forma de retenção tende a ser usada. Para formas de altos regimes de fluxo, válvulas borboletas são usadas. Essas operam por meio de uma ou duas placas que são articuladas para permitir a rotação para uma posição aberta para prover um grande trajeto de fluxo para o fluido passando através das mesmas. As placas são retornadas para sua posição fechada por molas. Todavia, embora tais válvulas borboletas possam oferecer a vantagem de uma maior área de fluxo, elas não são sempre apropriadas para exigências de vedação de furo abaixo em virtude do formato complexo das placas de vedação. Como tal, válvulas de borboleta são normalmente confinadas às aplicações de superfície.

[0010] Uma proposta alternativa, mas similar, é o tipo de lingueta de válvula, que opera por meio de fluxo de fluido movendo a placa oscilante (lingueta) em torno de um eixo de rotação fixo contra uma mola de fechamento. Isto então permite uma maior área de fluxo e reduzidas perdas de pressão de fluido através do dispositivo.

[0011] Para aplicações de furo abaixo, esta forma de exemplo de dispositivo geralmente requer modificação a fim de ser completamente apropriadas para o uso em um ambiente de poço de petróleo/gás devido a fluidos agressivos, temperaturas elevadas e a necessidade de uma capacidade de longa vida útil de serviço na provisão de uma proteção crítica ao fluxo reverso desde fluidos de reservatório. As aplicações de baixo fluxo, tais como a injeção direta de produtos químicos ou água válvulas de esfera ou gatilho de dessalinização, podem ser apropriadas. Todavia, para exigências nas quais vazões mais altas são exigidas, tais como mais alta dessalinização de vazão de água, injeção de diluente e injeção de água direta, dispositivos com base em lingueta ou dispositivos de esfera articulados podem ser preferidos. Todavia, tais dispositivos também têm suas limitações, tais como seu tamanho requerido, exposição de superfícies de vedação às altas vazões, quando abertos, e similares.

[0012] Também, muitas conhecidas válvulas de retenção são sensível ás situações de vazão variável, e pode apresentar problemas em tais situações de vazão variável. Retenções por esfera e gatilhos terão uma faixa de fluxo onde a esfera ou gatilho está tentando flutuar em uma posição parcialmente aberta. Porque a esfera ou gatilho é impulsionada para uma posição de fechamento por uma mola de retorno, que se opõe ao trajeto de fluxo, a esfera ou gatilho pode ser instável e oscilar para trás e para frente sobre sua região de vedação, causando danos à área de vedação crítica do dispositivo.

[0013] Com uma válvula oscilante ou de borboleta, um modo similar pode ocorrer onde as placas da retenção são parcialmente abertas e expostas ao trajeto de fluxo e também são sujeitas a uma oscilação que pode danificar sua função como uma proteção de barreira de não retorno.

[0014] Os sistemas atuais podem, por conseguinte, não ser apropriados para aplicações de injeção de fluido, nas quais exigências de vazão variável devem ser consideradas, enquanto ainda asseguram que a barreira protetora contra fluxo reverso seja apropriadamente protegida e que operem em condições árduas no fundo do poço para uma longa vida útil.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0015] Um aspecto da presente invenção se refere a um sistema de fluxo, compreendendo: um trajeto de fluxo do sistema que se estende desde uma entrada do sistema até uma saída do sistema; um módulo de pressão fornecido dentro do trajeto de fluxo do sistema para estabelecer um diferencial de pressão entre os lados a montante e a jusante do mesmo durante o fluxo da entrada do sistema até a saída do sistema; uma válvula fornecida dentro do trajeto de fluxo do sistema; e um atuador de válvula em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema sobre os lados a montante e a jusante do módulo de pressão a ser acionado por um diferencial de pressão estabelecida pelo módulo de pressão a partir de uma primeira posição na qual a válvula está fechada, para uma segunda posição na qual a válvula está aberta.

[0016] No uso, o sistema pode facilitar o fluxo de uma fonte de fluxo para um local alvo. Com relação a isto, a entrada do sistema pode ser configurada para se comunicar com uma fonte de fluido, e a saída do sistema pode ser configurada para se comunicar com um local alvo.

[0017] Também, durante o uso, a válvula pode ser atuada por um diferencial de pressão estabelecido pelo módulo de pressão. Como o diferencial de pressão é criado durante o fluxo, então a válvula será assim operada para ser aberta somente no caso de tal fluxo. Como tal, a válvula pode ser considerada estar atuada por fluxo, com base em um diferencial de pressão criado pelo módulo de pressão durante o fluxo.

[0018] Deve ser entendido que termos, tais como “a jusante” e “a montante”, são usados em um sentido direcional em relação ao sistema, e em particular em relação ao trajeto de fluxo do sistema que se estende entre a entrada do sistema e a saída. Neste caso, a direção a jusante é em uma direção através do trajeto de fluxo desde a entrada do sistema até a saída do sistema, com a direção a montante oposta a esta. Também, a característica definida como sendo em um lado a montante de um ponto de referência no sistema pode ser considerada estar posicionada neste lado do ponto de referência que é mais perto da entrada do sistema ao longo do trajeto de fluxo. A característica definida como sendo em um lado a jusante de um ponto de referência pode ser interpretada correspondentemente.

[0019] O atuador de válvula pode estar em comunicação de pressão com os lados a montante e a jusante do módulo de pressão de forma que o diferencial de pressão atua ou é aplicado contra o atuador para mover o dito atuador em uma direção a partir de sua primeira posição em direção para sua segunda posição. Isto é, o diferencial de pressão pode ser aplicado sobre o atuador para mover em uma direção para abrir a válvula a partir de uma posição fechada.

[0020] A provisão do atuador de válvula para operar a válvula pode eliminar ou mitigar problemas associados com as válvulas conhecidas, tais como as conhecidas válvulas de retenção, as quais são operadas diretamente pelo fluido sob controle. Por exemplo, o uso do atuador de válvula que é operado por um diferencial de pressão pode permitir a operação da válvula com base na presença de fluxo, ainda minimizar sensibilidades associadas com as vazões atuais. Isto pode permitir que o sistema seja utilizado em qualquer aplicação sobre qualquer faixa de vazões, desde vazões ultrapequenas até vazões muito altas. Também, o uso do atuador irá positivamente manter a válvula aberta, o que pode também assistir a minimizar oscilações ou vibrações indesejadas dentro da válvula, o que, caso contrário, poderia causar dano a qualquer arranjo de vedação dentro da válvula, perda de controle do desejado controle de um fluido, ou similar. Ainda, a atuação da válvula com base em um diferencial de pressão aplicado a um atuador de válvula pode assistir a assegurar um desejado grau de abertura, tal como a abertura completa, da válvula. A provisão de um desejado grau de abertura da válvula pode assistir a minimizar perdas de pressão através da válvula, qualquer modificação indesejada ao perfil de pressão do fluido através do sistema ou similar.

[0021] O atuador de válvula pode ser operado pelo diferencial de pressão para abrir completamente a válvula quando o dito atuador estiver em sua segunda posição. Por exemplo, o atuador de válvula pode ser configurado para abrir a válvula para sua extensão máxima.

[0022] O atuador de válvula pode ser móvel em direção para a segunda posição quando o diferencial de pressão excede um valor de limiar. Assim, ao atingir ou exceder o valor de limiar de diferencial de pressão, o atuador de válvula pode se mover em direção para sua segunda posição para abrir a válvula. Quando o diferencial de pressão está abaixo do valor de limiar, o atuador de válvula pode permanecer dentro de sua primeira posição, com a válvula assim fechada.

[0023] O sistema pode compreender um arranjo de solicitação de atuador de válvula para o uso na solicitação do atuador de válvula em uma direção preferida. O arranjo de solicitação de atuador pode ser arranjado para solicitar o atuador de válvula em direção para a primeira posição, e assim solicitado em uma direção na qual a válvula pode ser fechada. Um tal arranjo pode permitir ao atuador de válvula, e, de fato, à válvula, operar sob um modo de operação normalmente fechado, no qual o atuador é solicitado contra a operação da válvula para abrir. Onde o atuador de válvula é solicitado em direção para sua primeira posição, um diferencial de pressão estabelecida pelo módulo de pressão deve, pelo menos, superar a solicitação a partir do arranjo de solicitação de atuador a fim de mover o atuador de válvula em direção para sua segunda posição e aberta a válvula. O arranjo de solicitação de atuador pode compreender uma mola, tal como uma mola helicoidal, mola de disco ou similar. O arranjo de solicitação de atuador pode ser ajustável.

[0024] O atuador de válvula pode compreender ou definir um pistão de atuador que pode ser operado pelo diferencial de pressão estabelecido pelo módulo de pressão.

[0025] O sistema pode ser arranjado de forma que a pressão a montante do módulo de pressão é comunicada para atuar sobre o atuador de válvula em uma direção, e a pressão a jusante do módulo de pressão é comunicada para atuar sobre o atuador de válvula em uma direção oposta. Um tal arranjo pode permitir ao atuador de válvula se mover de acordo com o diferencial de pressão entre os lados a montante e a jusante do módulo de pressão.

[0026] Em uma modalidade, o sistema pode ser arranjado de forma que a pressão a montante do módulo de pressão é comunicada para atuar sobre o atuador de válvula para solicitar o dito atuador a partir de sua primeira posição em direção para sua segunda posição, e a pressão a jusante do módulo de pressão é comunicada para atuar sobre o atuador de válvula para solicitar o dito atuador a partir de sua segunda posição para sua primeira posição. Em um tal arranjo, o módulo de pressão pode ser configurado para elevar a pressão em se lado a montante acima daquela em seu lado a jusante, tendo o efeito que o diferencial de pressão irá finalmente atuar para solicitar o atuador de válvula em direção para sua segunda posição.

[0027] O sistema pode compreender um alojamento de atuador, em que o atuador de válvula pode ser montado e móvel dentro de dito alojamento. O alojamento pode definir pelo menos uma porção do trajeto de fluxo do sistema. O sistema pode compreender um arranjo de vedação de atuador que provê a vedação entre o atuador de válvula e o alojamento de atuador. O arranjo de vedação de atuador pode definir um arranjo de vedação dinâmico. Isto pode permitir que a vedação seja alcançada durante o movimento relativo do atuador de válvula e do alojamento de atuador. O arranjo de vedação de atuador pode compreender um ou mais elementos de vedação, tais como um ou mais O-rings, elementos de vedação não elastômeros ou similares.

[0028] O sistema pode ser arranjado de forma que um lado do arranjo de vedação de atuador está em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema no lado a montante do módulo de pressão, e um lado oposto do arranjo de vedação de atuador está em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema no lado a jusante do módulo de pressão. Em um tal arranjo, a ação dum diferencial de pressão aplicada sobre o arranjo de vedação de atuador pode solicitar o atuador de válvula para se mover em direção para sua segunda posição.

[0029] O sistema pode compreender pelo menos dois arranjos de vedação de atuador que provêm pelo menos duas regiões de vedação entre o atuador de válvula e o alojamento de atuador. Pelo menos dois arranjos de vedação de atuador podem definir uma câmara de atuador, tal como uma câmara de atuador anular, entre eles. Esta câmara de atuador pode ser arranjada em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema em um dos lados a montante e a jusante do módulo de pressão.

[0030] Pelo menos dois arranjos de vedação de atuador podem definir diferentes áreas de vedação. Um tal arranjo pode estabelecer uma área de pistão diferencial.

[0031] O atuador de válvula pode ser montado dentro do trajeto de fluxo do sistema. Por exemplo, o atuador de válvula pode ser montado dentro de um alojamento que define uma porção do trajeto de fluxo do sistema. Este alojamento pode também define um alojamento de atuador. A montagem do atuador de válvula dentro do trajeto de fluxo do sistema pode permitir a comunicação direta de pressão com o trajeto de fluxo em um lado do módulo de pressão. Isto pode minimizar a exigência e a complexidade para a comunicação de sistemas de pressão.

[0032] O atuador de válvula pode ser montado dentro do trajeto de fluxo do sistema em um dos lados a montante e a jusante do módulo de pressão. Como tal, o atuador de válvula pode ser diretamente exposto à pressão neste mesmo lado do módulo de pressão.

[0033] O atuador de válvula pode definir uma porção do trajeto de fluxo do sistema. O atuador de válvula pode definir um furo ou sistema de furo que define uma porção do trajeto de fluxo do sistema. Em um tal arranjo, fluido pode fluir através do atuador de válvula. O sistema pode compreender uma câmara de atuador em uma superfície externa do atuador de válvula, em que a dita câmara de atuador é isolada a partir de um trajeto de fluxo, tal como um furo, do atuador de válvula. A câmara de atuador pode ser definida entre dois arranjos de vedação. Tais arranjos de vedação podem ser posicionados entre o atuador de válvula e um alojamento circundante. A provisão de uma câmara de atuador isolada pode permitir a comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema no outro lado do módulo de pressão.

[0034] O atuador de válvula pode ser posicionado externamente ao trajeto de fluxo. Por exemplo, o atuador de válvula pode ser provido em um módulo ou alojamento separado, externamente ao trajeto de fluxo.

[0035] O atuador de válvula pode compreender um pino. O atuador de válvula pode compreender uma manga. O atuador de válvula pode compreender um tubo.

[0036] O atuador de válvula pode estar em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo em um ou em ambos os lados do módulo de pressão por comunicação ou exposição de fluido direta. Isto é, o atuador de válvula pode ser exposto diretamente ao fluido dentro do trajeto de fluxo. O atuador de válvula pode estar em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo em um ou em ambos os lados do módulo de pressão por intermédio de um dispositivo ou conjunto de transferência de pressão, tal como um pistão, diafragma ou similar. Isto pode isolar ou pelo menos parcialmente isolar o atuador de válvula com relação à exposição ao fluido escoando através do sistema.

[0037] O sistema pode compreender um ou mais condutos de pressão para permitir a comunicação de pressão do trajeto de fluxo com o atuador de válvula. Em algumas modalidades, o conduto de pressão pode ser definido dentro de um alojamento, tal como por um furo dentro de um alojamento, que faz parte do sistema. Em algumas modalidades, o conduto de pressão pode ser definido separadamente de um alojamento que faz parte do sistema, tal como por intermédio de um tubo, tubulação, mangueira ou similar.

[0038] A válvula pode compreender ou funcionar como uma válvula de não retorno para permitir fluxo somente na direção desde a entrada do sistema até a saída do sistema. Como tal, a válvula pode impedir, ou reter, fluxo desde a saída do sistema até a entrada do sistema. Em um tal arranjo, o fluxo desde a entrada do sistema até a saída do sistema pode ser considerado estar em uma direção para a frente, e qualquer fluxo desde a saída do sistema até a entrada do sistema pode ser em uma direção reversa. A válvula pode, por conseguinte, impedir o fluxo nesta direção reversa. A válvula pode compreender ou definir uma válvula de retenção.

[0039] A válvula pode ser operada para ser positivamente fechada por qualquer fluxo reverso. Como tal, a válvula pode ser operada para ser aberta pelo atuador de válvula, e fechada por ação de fluido a jusante do sistema.

[0040] Com relação a isto, se a válvula é aberta e a pressão a jusante se eleva, esta elevação em pressão deve atingir um nível no qual a válvula retorna para sua posição fechada. Por conseguinte, esta proposta provê uma retenção de não retorno, independentemente da forma do sistema de retenção usada, que irá se fechar se a pressão a montante não for suficiente para permitir o fluxo para a frente, ou se a pressão a jusante se elevar para próximo, igual, ou acima da pressão de entrada a montante.

[0041] Isto pode assegurar que, se uma pressão de entrada suficiente é aplicada, independentemente das vazões, a válvula irá se abrir para uma posição completamente aberta, reduzindo as perdas de pressão localmente e protegendo os componentes de válvula contra desgaste e erosão.

[0042] A válvula pode compreender um arranjo de solicitação de válvula. O arranjo de solicitação de válvula pode ser configurado para solicitar a válvula em direção para uma posição fechada. Em um tal arranjo, o atuador de válvula pode aberta a válvula contra a tensão do arranjo de solicitação de válvula. O arranjo de solicitação de válvula pode compreender uma mola, por exemplo.

[0043] Em algumas modalidades um arranjo de solicitação de válvula pode funcionar para solicitar o atuador de válvula, por exemplo, em uma direção para mover o atuador de válvula em direção para sua primeira posição. Um tal arranjo pode eliminar uma exigência de prover um arranjo de solicitação de atuador separado.

[0044] Em algumas modalidades, o sistema pode compreender um arranjo de solicitação de atuador configurado para solicitar o atuador de válvula em uma direção desejada. Um tal arranjo de solicitação de atuador pode funcionar para solicitar a válvula em uma direção desejada, tal como em direção para uma posição fechada. Um tal arranjo pode eliminar uma exigência para prover um arranjo de solicitação de válvula separado.

[0045] A válvula pode compreender um membro de válvula a ser movido pelo atuador de válvula entre as posições aberta e fechada. O uso do atuador de válvula para operar um membro de válvula pode eliminar ou mitigar quaisquer problemas associados com membros de válvula que são diretamente operados pelo fluido sob controle, particularmente diretamente operados pelo fluido sob controle tanto para abrir quanto para fechar um membro de válvula.

[0046] A válvula pode compreender um arranjo de vedação de válvula para cooperar com um membro de válvula para permitir a vedação quando a válvula está fechada. O arranjo de vedação de válvula pode ser provido em uma sede de válvula. O uso do atuador de válvula para abrir e manter aberto um membro de válvula, ao invés de usar o fluxo diretamente, pode minimizar problemas associados com a oscilação dos membros de válvula, o que pode assistir para proteger qualquer arranjo de vedação de válvula associado.

[0047] O atuador de válvula pode se estender pelo menos parcialmente através da válvula quando o dito atuador de válvula é movido em direção para sua segunda posição. Em uma modalidade, o atuador de válvula pode se estender através de uma porção de sede de válvula da válvula quando o dito atuador de válvula é movido em direção para sua segunda posição. Em um tal arranjo, o atuador de válvula, que pode ser na forma de uma manga ou tubo, pode definir uma porção do trajeto de fluxo do sistema. Neste arranjo, o atuador de válvula pode pelo menos parcialmente isolar a sede de válvula a partir do fluxo de fluido quando o dito atuador de válvula é movido em direção para sua segunda posição para abrir a válvula. Isto pode funcionar para proteger a sede de válvula a partir do fluxo de fluido. Ainda, o atuador de válvula pode pelo menos parcialmente isolar um membro de válvula a partir do fluxo de fluido quando o dito atuador de válvula é movido em direção para sua segunda posição.

[0048] O atuador de válvula pode ser provido separadamente a partir do corpo de válvula. O atuador de válvula pode ser separadamente formado e subseqüentemente arranjado, engatado ou acoplado em relação a um membro de válvula.

[0049] O atuador de válvula pode ser arranjado para contatar um membro de válvula. Em um tal arranjo, o atuador de válvula pode ser operado para mover um membro de válvula por empurrar o dito membro de válvula.

[0050] O atuador de válvula pode ser acoplado ou preso a um membro de válvula, por exemplo, por acoplamento rosqueado, soldagem, ajuste de interferência, ou similar.

[0051] O atuador de válvula pode ser integralmente formado com um membro de válvula.

[0052] O membro de válvula pode definir um membro de válvula linear. Isto é, um membro de válvula pode ser operado para ser movido linearmente para seletivamente abrir e fechar a válvula. Em um tal arranjo, o atuador de válvula pode ser configurado para iniciar o movimento linear de um membro de válvula. Em um tal arranjo, a válvula pode compreender uma esfera, gatilho, disco, agulha, êmbolo mergulhador, porta ou similar.

[0053] O membro de válvula pode definir um membro de válvula rotativo. Isto é, um membro de válvula pode ser operado para ser movido rotacionalmente para seletivamente abrir e fechar a válvula. Em um tal arranjo, o atuador de válvula pode ser configurado para iniciar o movimento rotativo do membro de válvula. Em um tal arranjo, a válvula pode compreender uma membro de válvula de esfera, um disco rotativo ou similar.

[0054] O membro de válvula pode compreender uma esfera rotativa definindo um furo passante, em que, quando em uma posição aberta, a esfera é rotativamente posicionada para alinhar o furo com o trajeto de fluxo, e, quando em uma posição fechada, o furo é desalinhado. O uso de um atuador de válvula que é operado por um diferencial de pressão criada dentro de um fluido escoando através do sistema pode permitir que uma tal válvula rotativa seja utilizada, e, por exemplo, funcione como uma válvula de retenção.

[0055] O membro de válvula pode definir um membro de válvula pivotante. Isto é, um membro de válvula pode ser operado para pivotar em torno de um eixo de pivô para seletivamente abrir e fechar a válvula. Em um tal arranjo, o atuador de válvula pode ser configurado para iniciar o movimento de pivotamento do membro de válvula. Em um tal arranjo, a válvula pode compreender um membro de válvula de borboleta, membro de válvula de lingueta ou similar.

[0056] O membro de válvula pode compreender um componente unitário.

[0057] O membro de válvula pode compreender múltiplos componentes.

[0058] O sistema pode compreender um arranjo de interface de válvula configurado para permitir que o atuador de válvula opere a válvula.

[0059] Um arranjo de interface de válvula pode ser interposto entre o atuador de válvula e a válvula. Um arranjo de interface de válvula pode ser interposto entre o atuador de válvula e um membro de válvula.

[0060] O arranjo de interface de válvula pode ser configurado para converter um movimento do atuador de válvula para um movimento diferente de um membro de válvula. Em uma modalidade, o arranjo de interface pode ser operado para converter movimento linear do atuador de válvula para o movimento rotacional de um membro de válvula. O arranjo de interface pode compreender um arranjo de braço de articulação. O arranjo de interface pode compreender um arranjo de cremalheira e pinhão. O arranjo de interface pode compreender um pino e rasgo, tal como um mecanismo ou arranjo de rasgoem J.

[0061] A válvula pode ser posicionada no lado a jusante do módulo de pressão.

[0062] Alternativamente, a válvula pode ser posicionada no lado a montante do módulo de pressão.

[0063] A válvula pode ser provida separadamente a partir do módulo de pressão. Por exemplo, a válvula pode ser provida em um módulo ou alojamento de válvula separado. Alternativamente, a válvula e o módulo de pressão podem ser providos dentro de um módulo em comum, tal como dentro de um alojamento em comum.

[0064] A válvula pode compreender uma válvula de furo abaixo, tal como uma válvula associada com um sistema de furo abaixo. A válvula pode compreender uma válvula de Segurança de Sub-Superfície (SSSV).

[0065] O módulo de pressão pode ser configurado para prover um diferencial de pressão que é suficiente para operar o atuador de válvula. Assim, quando o módulo de pressão está operando para prover um diferencial de pressão, o atuador será movido para sua segunda posição.

[0066] Em algumas modalidades, o módulo de pressão pode ser configurado para prover um diferencial de pressão mínimo durante qualquer fluxo necessário para operar o atuador de válvula, de forma que qualquer estado operacional do módulo de pressão irá causar com que o atuador de válvula seja solicitado em direção para sua segunda posição e opere a válvula.

[0067] O módulo de pressão pode ser provido exclusivamente para operar o atuador de válvula.

[0068] O módulo de pressão pode prover uma função efetiva em adição à operação do atuador de válvula. Por exemplo, o módulo de pressão pode ser configurado para prover um diferencial de pressão que pode prover uma função, operação ou vantagem além de somente operar o atuador de válvula.

[0069] Em algumas modalidades, o módulo de pressão pode ser arranjado de acordo com os aparelhos e dispositivos expostos no WO 2011/157985 ou no WO 2012/136966, a exposição dos quais é incorporada aqui para referência.

[0070] O módulo de pressão pode ser configurado para manter a pressão do lado a montante do módulo de pressão em um valor definido abaixo ou acima do lado a jusante.

[0071] O módulo de pressão pode ser operado durante o fluxo para estabelecer uma maior pressão de fluido no trajeto de fluxo do sistema em um lado a montante do módulo de pressão do que em um lado a jusante. Um tal arranjo pode permitir ao lado de entrada do sistema de fluxo ser mantido em uma maior pressão do que o lado de saída.

[0072] O módulo de pressão pode ser configurado para prover um diferencial de pressão fixo entre os lados a montante e a jusante do módulo de pressão.

[0073] O módulo de pressão pode ser configurado para prover um diferencial de pressão variável entre o lado a montante e a jusante do módulo de pressão. Um tal arranjo pode ser configurado para prover uma pressão fixa em um lado do módulo de pressão, independentemente de variações em pressão no outro lado.

[0074] O módulo de pressão pode compreender um módulo de contrapressão, configurado para estabelecer uma contrapressão dentro do trajeto de fluxo do sistema no lado a montante do módulo de pressão.

[0075] O módulo de pressão pode compreender uma restrição de fluxo dentro do trajeto de fluxo do sistema. A restrição de fluxo pode ser fixa. Alternativamente, a restrição de fluxo pode ser variável.

[0076] O lado a montante do módulo de pressão pode definir uma pressão de fonte, e o lado a jusante pode definir uma pressão alvo. Em algumas modalidades, o módulo de pressão pode ser configurado para controlar a pressão de fonte em relação à pressão alvo.

[0077] O estabelecimento/manutenção de uma maior pressão no lado a montante do módulo de pressão, por exemplo, por uma contrapressão, pode assistir a prevenir um fenômeno conhecido como queda hidrostática de “Tubo em U” através de, especialmente onde a entrada do sistema é acoplada a um conduto de suprimento que se estende acima, por exemplo, significantemente acima do sistema de fluxo. Um tal cenário pode estar presente quando o sistema de fluxo é posicionado no furo abaixo dentro de um poço. Em um tal caso existirá um gradiente de pressão hidrostático dentro do conduto de suprimento devido à gravidade. Este gradiente de pressão é uma função da altura vertical verdadeira (profundidade do poço) conhecida como a TVD (True Vertical Depth) e a densidade do fluido. Quando a profundidade (altura) aumenta, um gradiente de pressão irá aumentar linearmente.

[0078] Em alguns casos, por exemplo, onde uma bomba é usada na região de um local alvo, é possível que a pressão no local alvo possa ser puxada para baixo. Ao realizar isto, existirá uma pressão no local alvo que pode ser inferior ao gradiente hidrostático no conduto de suprimento.

[0079] O fluxo no conduto de suprimento irá ter uma tendência de atingir o equilíbrio e seguirá as leis da mecânica de fluido associadas com um “Tubo em U” onde os níveis de fluido irão ficar em equilíbrio. Isto significa que o fluido no conduto de suprimento irá “cair através de” para um ponto no qual a altura de coluna de fluido no conduto de suprimento irá equilibrar a pressão no local alvo. Isto, por conseguinte, potencialmente deixa uma porção do conduto de suprimento em um vácuo ou próximo ao vácuo.

[0080] O módulo de pressão pode funcionar para aumentar e manter a pressão no conduto de suprimento acima do local alvo e assim resistir à tendência de a coluna de fluido no conduto de suprimento “cair através de”, o que pode conduzir a um vácuo na porção superior da linha de injeção capilar.

[0081] O sistema de fluxo pode ser configurado como um sistema de injeção, para o uso durante a injeção de um fluido a partir de uma fonte para um alvo.

[0082] O sistema de fluxo pode ser configurado como um sistema de injeção de sistema de furo abaixo, para o uso durante a injeção de um fluido dentro de um ambiente de furo abaixo, tal como para dentro de uma porção de uma completação de furo abaixo, uma formação subterrânea ou similar.

[0083] O sistema de fluxo pode ser configurado para o uso em injeção de produtos químicos.

[0084] O sistema de fluxo pode ser configurado para o uso em injeção de dessalinização de água.

[0085] O sistema de fluxo pode ser configurado para o uso na injeção de Diluente.

[0086] O sistema de fluxo pode ser configurado para o uso na injeção de água direta

[0087] Um aspecto da presente invenção se refere a um método para o controle de fluxo, compreendendo: fornecer um fluido para uma entrada de um trajeto de fluxo; permitir que o fluido escoe através de um módulo de pressão para criar um diferencial de pressão dentro do fluido sobre os lados a montante e a jusante do módulo de pressão; e controlar um atuador de válvula com o diferencial de pressão, de forma que, em resposta ao diferencial de pressão, o atuador de válvula é solicitado a partir de uma primeira posição na qual uma válvula dentro do trajeto de fluxo é fechada, para uma segunda posição na qual a válvula está aberta.

[0088] O método pode ser realizado usando um sistema de fluxo de acordo com qualquer outro aspecto.

[0089] Um aspecto da presente invenção se refere a sistemas de injeção de sistema de furo abaixo. Um tal sistema de injeção pode incluir todo ou parte de um sistema de fluxo de acordo com qualquer outro aspecto.

[0090] Um aspecto da presente invenção se refere a uma válvula de não retorno sistema.

[0091] Um aspecto da presente invenção se refere a uma válvula sistema, compreendendo: um módulo de pressão definindo uma entrada e uma saída e um trajeto de fluxo se estendendo entre elas, e incluindo uma restrição de fluxo dentro do trajeto de fluxo para estabelecer um diferencial de pressão entre a entrada e a saída; e um atuador de válvula em comunicação de pressão com a entrada e saída do módulo de pressão para permitir que o dito atuador de válvula seja movido de acordo com um diferencial de pressão estabelecido por dito módulo de pressão para operar um membro de válvula.

[0092] Um aspecto da presente invenção se refere a um sistema de injeção, compreendendo: um módulo de pressão configurado para estabelecer um diferencial de pressão em um fluido escoando através do sistema de injeção em uma direção para a frente; uma válvula de não retorno para impedir fluxo através do sistema de injeção em uma direção reversa, em que a válvula de não retorno é operada por um diferencial de pressão estabelecido pelo módulo de pressão. Deve ser entendido que as características definidas em relação a um aspecto podem ser aplicadas a qualquer outro aspecto.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0093] Esses e outros aspectos da presente invenção serão descritos, somente a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: A figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de furo de poço que inclui capacidades de injeção; As figuras 2A e 2B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, de acordo com uma modalidade da presente invenção, em que a figura 2A ilustra o sistema em uma configuração fechada, e a figura 2B ilustra o sistema em uma configuração aberta e com fluxo; A figura 3 é uma ilustração esquemática de um possível perfil de pressão diferencial provido por um módulo de pressão de um sistema de fluxo; A figura 4 é uma ilustração esquemática de outro possível perfil de pressão diferencial provido por um módulo de pressão de um sistema de fluxo; As figuras 5A e 5B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção, em que a figura 5A ilustra o sistema em uma configuração fechada, e a figura 5B ilustra o sistema em uma configuração aberta e com fluxo; As figuras 6A e 6B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, de acordo com outra modalidade da presente invenção, em que a figura 6A ilustra o sistema em uma configuração fechada, e a figura 6B ilustra o sistema em uma configuração aberta e com fluxo; As figuras 7A e 7B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, de acordo com uma outra modalidade da presente invenção, em que a figura 7A ilustra o sistema em uma configuração fechada, e a figura 7B ilustra o sistema em uma configuração aberta e com fluxo; As figuras 8A e 8B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção, em que a figura 8A ilustra o sistema em uma configuração fechada, e a figura 8B ilustra o sistema em uma configuração aberta e com fluxo; As figuras 9A e 9B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, de acordo com outra modalidade da presente invenção, em que a figura 9A ilustra o sistema em uma configuração fechada, e a figura 9B ilustra o sistema em uma configuração aberta e com fluxo; As figuras 10A e 10B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, de acordo com outra modalidade da presente invenção, em que a figura 10A ilustra o sistema em uma configuração fechada, e a figura 10B ilustra o sistema em uma configuração aberta e com fluxo; e As figuras 11A e 11B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, de acordo com uma modalidade da presente invenção, em que a figura 11A ilustra o sistema em uma configuração fechada, e a figura 11B ilustra o sistema em uma configuração aberta e com fluxo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0094] Uma típica instalação de completação de furo de poço com capacidades de injeção é esquematicamente ilustrada na figura 1. O furo de poço, geralmente identificado pelo número de referência 10, compreende uma coluna de revestimento 12 posicionada dentro de um furo perfurado 14, que se estende a partir da superfície 16 para interceptar uma formação contendo hidrocarboneto 18. Uma área de anel inferior 20 definida entre o revestimento 12 e o furo 14 pode ser cheia com cimento 22 para finalidades de suporte e vedação. Uma coluna de tubulação de produção 24 se estende dentro do revestimento 12 a partir de uma cabeça de poço 26 e árvore de produção 28. Uma extremidade inferior da coluna de tubulação de produção 24 é vedada contra o revestimento 12 com um obturador de produção 30 para isolar uma zona de produção 32. Um número de perfurações 34 é estabelecido através do revestimento 12 e do cimento 22 para estabelecer comunicação de fluido entre o revestimento 12 e a formação 18. Hidrocarbonetos podem então ser permitidos que escoem para dentro do revestimento 12 na zona de produção 32 e então para dentro da tubulação de produção 24 por intermédio de entrada 36 a ser produzida para a superfície. Equipamento de elevação artificial, tal como uma bomba submersível elétrica (ESP) 37, pode opcionalmente ser instalado em linha com a tubulação de produção 24 como parte da completação para assistir a produção para a superfície. A árvore de produção 28 pode prover as necessárias barreiras de pressão e provê uma saída de produção 38, a partir da qual hidrocarbonetos produzidos podem ser fornecidos para uma instalação de produção (não mostrada), por exemplo.

[0095] Uma pequena linha de injeção de furo ou conduto 40, que é frequentemente referido como uma linha capilar, corre ao longo da tubulação de produção 24 a partir da fonte de fluido de injeção 42, posicionada na superfície, para um local alvo de furo abaixo, o qual, no exemplo ilustrado, é uma extremidade inferior da tubulação de produção 24, abaixo da ESP 37. A tubulação de produção 24 pode incluir um opcional mandril de injeção 44. Uma bomba de injeção 46 é posicionada em um local no lado superior para facilitar a injeção do fluido de injeção 42.

[0096] Uma válvula de injeção 48 é posicionada em uma região inferior da linha de injeção 40 e funciona para permitir injeção de fluido na tubulação de produção 24, em alguns casos preferencialmente em uma taxa de injeção constante, enquanto impede o fluxo reverso de volta para dentro da linha de injeção 40, por exemplo, por intermédio de uma válvula de não retorno ou de retenção.

[0097] Em algumas circunstâncias, a pressão no local de injeção alvo pode cair abaixo da pressão hidrostática dentro da linha de injeção 40, que pode ser o caso em poços muito profundos e/ou em que a ESP 37 está operando e assim abaixando a pressão no local alvo. Em tais casos, fluxo indesejável ou formação de cascata de fluido de injeção pode ocorrer até a pressão hidrostática dentro da linha de injeção 40 estar em equilíbrio com o local alvo. Este efeito pode ser chamado “queda atravessante hidrostática”. Se o fluido de injeção não é continuamente reabastecido, ou não reabastecido tão rapidamente quanto o fluido de injeção passa em cascata através da válvula 48, então o resultado será a criação de baixas pressões de vácuo ou próximas ao vácuo na região superior da linha de injeção 40. Um tal vácuo pode apresentar a linha de injeção 40 para forças e tensões mecânicas adversas, tais como forças de colapso radiais. Além disso, o vácuo estabelecido pode ser definido pela pressão que é mais baixa do que a pressão de vapor do fluido de injeção, causando assim que o fluido de injeção ferva. Isto pode ser composto pelo efeito das elevadas temperaturas associadas com os ambientes de furo de poço. A consequência de ocorrência de vácuo em linhas de injeção de produtos químicos é que o fluido original pode não ser capaz de manter seu estado pretendido e o portador de fluido irá ferver. Isto tem o potencial de muitos efeitos adversos, tais como depósito de sólidos, alteração de viscosidade, formação de cristal, formação de cera, solidificação parcial ou total, e geralmente alterações dentro do fluido, causando perda de efetividade do produto químico de injeção, e similar.

[0098] No sistema 10 da figura 1, a injeção é provida por intermédio de uma pequena linha de injeção de furo 40. Injeção pode ser provida para fornecer um diluente para reduzir a viscosidade do fluidos de furo de poço e permitir a mais fácil elevação pela ESP 37. Em outros casos, a injeção pode fornecer produtos químicos de tratamento para dentro do sistema de furo de poço, por exemplo, para inibir incrustação e similar.

[0099] Em alguns casos, todavia, uma injeção com vazão muito alta é necessária, por exemplo, para injeção de água dentro da formação 18. Em tais casos, uma pequena linha de injeção de furo 40 pode ser não apropriada para acomodar as vazões necessárias. Como tal, grandes sistemas de furo podem ser utilizados. Todavia, até mesmo em tais grandes sistemas de furo, válvulas de injeção são ainda tipicamente usadas, por exemplo, para reter qualquer fluxo em uma direção reversa.

[00100] Modalidades da presente invenção provêm sistemas de fluxo, por exemplo, na forma de um aparelho de injeção, o qual pode ser apropriado para o uso em aplicações de injeção e pode facilitar qualquer vazão, desde vazões muito pequenas, como seria o caso em injeção de produtos químicos, até vazões muito altas, como poderia ser o caso em injeção de água.

[00101] As figuras 2A e 2B são vistas em seção transversal de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, geralmente identificado pelo número de referência 100, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Na figura 2A, o aparelho 100 é mostrado em uma configuração fechada, e, na figura 2B, o aparelho 10 está em uma configuração aberta ou com fluxo.

[00102] Na modalidade mostrada, o aparelho 100 inclui um alojamento em comum 102 (ou como um alojamento integrado completo ou por alojamentos ou módulos separados diretamente acoplados conjuntamente) e define um trajeto de fluxo do sistema 104, o qual se estende entre uma entrada do sistema 106 e uma saída do sistema 108. A entrada 106 pode ser acoplada a uma fonte de fluido, por exemplo, por intermédio de um conduto (não mostrado), e a saída 108 pode ser acoplada ou apresentada em comunicação com um local alvo, de forma que fluido desde uma fonte pode ser fornecido a partir de uma fonte para um alvo por intermédio do trajeto de fluxo 104 do aparelho. Com relação a isto, como será descrito abaixo, o aparelho pode prover um grau de controle do fluido.

[00103] O aparelho 100 compreende um módulo de pressão 110 que, como será descrito em mais detalhe abaixo, funciona para estabelecer um diferencial de pressão no trajeto de fluxo 104 entre um lado a montante 112 e um lado a jusante 114 do módulo de pressão 110.

[00104] O aparelho 100 também compreende uma válvula 116 provida dentro do trajeto de fluxo 104. Na modalidade mostrada, a válvula 116 é uma válvula de não retorno ou de retenção e é montada no lado a jusante do módulo de pressão 110. A válvula 116 funciona para permitir fluxo em uma direção para a frente desde a entrada 106 até a saída 108, e impedir fluxo em uma direção reversa desde a saída 108 até a entrada 106.

[00105] O aparelho 100 também compreende um atuador de válvula 118 provido dentro do trajeto de fluxo 104. Como será descrito em mais detalhe abaixo, o atuador de válvula 118 é operado pelo diferencial de pressão estabelecido pelo módulo de pressão 110 para controlar a válvula 116. Mais particularmente, o atuador de válvula 118 está em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo 104 nos lados a montante 112 e a jusante 114 do módulo de pressão 110, a ser acionado pelo diferencial de pressão estabelecida pelo módulo de pressão 110 a partir de uma primeira posição na qual a válvula 116 é fechada, para uma segunda posição na qual a válvula 116 é aberta.

[00106] O módulo de pressão 110 compreende um pino 120 que é solicitado por uma mola 122 em direção para uma posição fechada, em que o pino 120 engata de forma vedante uma sede 124 para impedir o fluxo através do trajeto de fluxo 104. Para permitir a injeção, a pressão de fluido na entrada 106 deve estabelecer uma força para baixo sobre o pino 120, que excede a força combinada da mola 122 e a pressão na saída 108, que atuam sobre o pino 120 na direção oposta. Quando a pressão de entrada é suficiente, o pino 120 será elevado a partir da sede 124, como mostrado na figura 2B, e, nesta configuração, o pino 120 e a sede 124 irão definir uma restrição de fluxo 125 dentro do trajeto de fluxo 104. Esta restrição de fluxo 125 irá, por conseguinte, estabelecer uma contrapressão no lado a montante 112 do módulo de pressão 110. Quando em equilíbrio, a força estabelecida pela pressão no lado a montante 112 do módulo de pressão 110 irá equilibrar a força combinada estabelecida pela mola 122 e a pressão no lado a jusante 114 do módulo de pressão 110 (que pode ser considerada ser a mesma pressão na saída 108). Consequentemente, o efeito do módulo de pressão 110 é para manter a pressão na entrada 106 em um diferencial de pressão fixo (representado pela linha 130 na figura 2B) acima da pressão na saída 108. Este diferencial de pressão será ditado principalmente pela força da mola 122.

[00107] Se a pressão ou na entrada 106 ou na saída 108 deva variar, o pino 120 irá se mover consequentemente para ajustar a restrição de fluxo e continuamente procurar o equilíbrio de força, mantendo assim a pressão na entrada 106 em um diferencial fixo acima da pressão na saída 108. Um perfil de pressão de exemplo, associado com a operação do aparelho 100, é mostrado na figura 3, referência ao qual é adicionalmente feita. Com relação a isto, a pressão 126 na saída 108 do aparelho 100 é vista para variar sobre o tempo. A operação do módulo de pressão 110 pode permitir que a pressão 128 na entrada 106 siga acima da pressão na saída 108 por meio de um diferencial fixo 130. Um tal arranjo pode assistir para impedir a queda atravessante hidrostática e formação de cascata de fluido de injeção a partir de um conduto de suprimento através do aparelho 100.

[00108] O atuador de válvula 118 compreende um pino de atuação 132, axialmente móvel, montado dentro do alojamento 102, em linha com o trajeto de fluxo 104. O pino de atuação 132 define um furo de fluido 104a que faz parte do trajeto de fluxo 104 do aparelho 100. Como tal, fluxo é permitido através do pino de atuação 132. Como será descrito abaixo, o pino de atuação 132 é móvel axialmente dentro do alojamento em resposta a um diferencial de pressão criado pelo módulo de pressão 110, de forma que o pino 132 pode seletivamente abrir a válvula 116.

[00109] O atuador de válvula 118 inclui primeiro e segundo arranjos de vedação 134a, 134b axialmente arranjados sobre o pino de atuação 132 para estabelecer a vedação com o alojamento 102. Na modalidade de exemplo ilustrada, o arranjo de vedação 134b define uma maior área de vedação do que o arranjo de vedação 134a.

[00110] Os arranjos de vedação 134a, 134b definem uma câmara de atuador 136 entre eles, em que a câmara 136 é isolada a partir do trajeto de fluxo 104 no lado a jusante 114 do módulo de pressão 110. A câmara 136 é apresentada em comunicação de pressão com o lado a montante 112 do módulo de pressão 110 por intermédio de um conduto de furo 138.

[00111] Durante o uso, pressão a partir do lado a montante 112 do módulo de pressão 110 irá atuar dentro da câmara de atuador 136 sobre os arranjos de vedação 134a, 134b. Devido à área diferencial dos arranjos de vedação 134a, 134b, a pressão a montante dentro da câmara 136 irá atuar para solicitar o pino de atuador 132 em uma direção a jusante (que é em uma direção para abrir a válvula 116). Ainda, quando o atuador de válvula é posicionado dentro do trajeto de fluxo 104 no lado a jusante 114 do módulo de pressão 110, a pressão de fluido neste lado a jusante 114 irá também atuar sobre os arranjos de vedação 134a, 134b, e, em vista da área de vedação diferencial, a pressão a jusante irá atuar para solicitar o pino de atuador 132 em uma direção a montante (que é em uma direção para fechar a válvula 116). Consequentemente, o movimento do pino de atuador 132 irá depender da presença de um diferencial de pressão entre os lados a montante e a jusante 112, 114 do módulo de pressão 110.

[00112] O atuador de válvula 118 inclui ainda uma mola de solicitação de atuador 140 que atua sobre o pino de atuador 132 em uma direção a montante, que permite que a válvula 116 se feche. Consequentemente, para obter o movimento do pino de atuador 132 na direção a jusante, a pressão a montante atuando na câmara 136 deve exceder o efeito combinado da pressão a jusante e da ação da mola 140. Como as pressões a montante e a jusante efetivamente atuam sobre a mesma área de vedação diferencial, a mola 140, por conseguinte, funciona para ditar o diferencial de pressão mínimo exigido para operar o atuador de válvula 118.

[00113] A válvula 116 na modalidade de exemplo é uma válvula de retenção do tipo de esfera e inclui uma esfera 142 que é montada sobre uma mola 144. A mola 144 atua para empurrar a esfera 142 sobre uma sede 146, e assim solicita a esfera 142 em direção para uma posição fechada.

[00114] No uso, por exemplo, durante a preparação para o funcionamento e subsequente injeção, a saída 108 pode ser acoplada a um local alvo e a entrada 106 pode ser acoplada a uma fonte de fluido. Sob condições de pressão igual a zero ou aproximadamente a zero, o pino 120 do módulo de pressão estará fechado por ação de sua mola 122, o pino de atuador 132 do atuador de válvula 118 estará em uma posição a montante por ação de sua mola 140, e similarmente a esfera 142 da válvula 116 estará fechada por ação de sua mola 144. Neste caso, o aparelho pode ser considerado estar normalmente fechado, como mostrado na figura 2A.

[00115] Para iniciar o fluxo, a pressão na entrada 106 terá que ser aumentada (ou, de fato, a pressão de saída poderia ser reduzida), por exemplo, por uso de uma bomba, até o pino 120 do módulo de pressão 110 poder ser elevado a partir de sua sede 124 para criar a restrição de fluxo 125. Uma vez quando o módulo de pressão 110 está operando, um diferencial de pressão será estabelecido, de forma que a pressão no lado a montante 112 excederá a pressão no lado a jusante 114. Este diferencial de pressão pode ser aplicado sobre o pino de atuador 132 do atuador de válvula 118, como descrito acima, para fazer com que o dito pino 132 seja solicitado em uma direção a jusante. O pino de atuador 132 pode então diretamente encostar-se contra, e empurrar contra, a esfera 142 da válvula 116, elevando esta a partir de sua sede 146. Nesta configuração, o aparelho 100 pode ser configurado para a injeção, como mostrado na figura 2B.

[00116] Na modalidade ilustrada nas figuras 2A e 2B, o módulo de pressão 110 é configurado para prover um diferencial de pressão fixo, como ilustrado na figura 3. Com relação a isto, independentemente das associadas vazões, este diferencial de pressão deve estar presente quando existe fluxo para frente ou para adiante. Consequentemente, o atuador de válvula 118 deve ser operado por este diferencial de pressão constante. Também, os vários componentes, tais como a mola de atuador 118 e a mola de válvula 144, podem ser configurados de uma tal maneira que garanta que o pino de atuador 132 irá sempre se mover em uma direção a jusante para abrir a válvula quando o dito diferencial de pressão está presente, e assim quando o fluxo sai em uma direção para a frente. Este efeito pode permitir que o aparelho 100 opere como um aparelho de não retorno.

[00117] Se a pressão a jusante se eleva, esta elevação em pressão pode atingir um nível no qual, com a assistência das molas de fechamento, a esfera 142 deve retornar para sua posição fechada, fechando assim o aparelho 100. Por conseguinte, esta proposta provê uma retenção de não retorno, independentemente da forma do sistema de retenção usado, que irá se fechar ou se a pressão a montante não for suficiente para permitir o fluxo para a frente, e/ou se a pressão a jusante se elevar para próximo, igual, ou acima da pressão de entrada a montante.

[00118] Isto pode assegurar que, se uma pressão de entrada suficiente é aplicada, independentemente de vazões, a válvula 116 deve se abrir para uma posição completamente aberta, reduzindo perdas de pressão localmente e protegendo os componentes de válvula contra desgaste e erosão.

[00119] Embora a modalidade das figuras 2A e 2B opere com um diferencial de pressão fixo a partir do módulo de pressão 110, em outras modalidades, um diferencial de pressão variável pode ser provido. Isto é ilustrado no traçado de perfil de pressão, de exemplo, da figura 4. Neste caso, como a pressão de saída 150 varia sobre o tempo, o diferencial de pressão 152 pode também variar, por exemplo, para manter a pressão de entrada 154 em um valor constante. Neste caso, qualquer dispositivo que provê o perfil de pressão da figura 4 será configurado para permitir a operação de uma válvula mesmo quando exposta ao diferencial de pressão mínimo 156.

[00120] Na modalidade mostrada nas figuras 2A e 2B, a válvula 116 é posicionada no lado a jusante do módulo de pressão 110. Todavia, em outras modalidades, a válvula pode ser posicionada no lado a montante do módulo de pressão, como ilustrado na modalidade alternativa mostrada nas figuras 5A e 5B, referência à qual é agora feita. A figura 5A mostra o aparelho 200 desta modalidade em uma configuração fechada, e a figura 5B mostra o aparelho 200 em uma configuração aberta ou com fluxo.

[00121] O aparelho 200 é geralmente similar àquele do aparelho 100 das figuras 2A e 2B, e, como tal, as mesmas características compartilham os mesmos números de referência, aumentados por 100. Como tal, o aparelho 200 inclui um alojamento 202 com um trajeto de fluxo 204 que se estende entre uma entrada 206 e uma saída 208. Um módulo de pressão 210 é montado dentro do trajeto de fluxo 204 e funciona para prover um diferencial de pressão 230 (figura 5B) entre um lado a montante 212 e um lado a jusante 214 do módulo de pressão 210. Na presente modalidade, o módulo de pressão inclui uma esfera 220 que é solicitada por uma mola 222 (atuando por intermédio de um pino de montagem 223) em direção para o engate com uma sede 224. Quando a esfera 220 é elevada a partir da sede 224, uma restrição de fluxo 225 (figura 5B) é criada, a qual estabelece o diferencial de pressão.

[00122] A válvula 216 inclui uma esfera 242 que é solicitada por uma mola 244 em direção para o engate com uma sede de válvula 246.

[00123] O atuador de válvula 210 inclui um pino de atuador 232 que é montado dentro do alojamento 202 em linha com o trajeto de fluxo 204, em que o pino 232 define um furo central 204a que define parte do trajeto de fluxo 204. O atuador de válvula 218 inclui dois arranjos de vedação 234a, 234b montados externamente ao pino 232 para prover vedação dinâmica dentro do alojamento 202. Um câmara de atuador 236 é definida entre os arranjos de vedação 234a, 234b e está em comunicação de pressão com o lado a jusante 214 do módulo de pressão por intermédio do furo 238. Os arranjos de vedação 234a, 234b definem diferentes áreas de vedação, de forma que a pressão a jusante atuando dentro da câmara 236 irá solicitar o pino 232 em uma direção a montante (para permitir que a válvula 216 se feche). Ainda, os arranjos de vedação 234a, 234b são, cada um, expostos à pressão a montante dentro do trajeto de fluxo 204, e a área de vedação diferencial permite que esta pressão a montante solicite o pino 232 em uma direção a jusante (para permitir que a válvula 216 seja aberta).

[00124] O atuador de válvula 218 também compreende uma mola 240 que atua para solicitar o pino de atuador 232 em uma direção a montante. Consequentemente, de uma maneira similar ao aparelho 100 das figuras 2A e 2B, no presente aparelho 200, o pino de atuador 232 irá se mover em uma direção a jusante para elevar a esfera 242 a partir de sua sede 246 quando a pressão a montante exceder a pressão a jusante e o efeito da mola 240 (e também a mola de válvula 244).

[00125] Uma modalidade alternativa de um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção, geralmente identificado pelo número de referência 300, é mostrada nas figuras 6A e 6B, na qual o aparelho 300 é mostrado em uma configuração fechada na figura 6A, e em uma condição aberta ou com fluxo na figura 6B. O presente aparelho 300 é similar em muitos aspectos ao aparelho 100 das figuras 2A e 2B e, como tal, as mesmas características compartilham os mesmos números de referência, aumentados por 200.

[00126] O aparelho 300 inclui um alojamento 302 com um trajeto de fluxo 304 que se estende entre uma entrada 306 e uma saída 308. Um módulo de pressão 310 é montado dentro do trajeto de fluxo 304 e é operacional para desenvolver um diferencial de pressão 330 (figura 6B) entre os lados a montante e a jusante 312, 314 do módulo de pressão 310.

[00127] O aparelho 300 compreende ainda uma válvula 316 e um atuador de válvula 318. A válvula 316 e o atuador de válvula são configurados similarmente àqueles mostrados na figura 2A e 2B, e, como tal, nenhuma outra descrição deve ser dada, exceto, a saber, que a válvula 316 inclui uma gatilho 342 ao invés de uma esfera.

[00128] A principal diferença entre o presente aparelho 300 e o aparelho 100 das figuras 2A e 2B é a configuração do módulo de pressão 310, o qual será agora descrito.

[00129] O módulo de pressão 310 compreende primeiro e segundo membros de válvula 56, 58 que são, ambos, arranjados para o movimento dentro do alojamento 302. Na modalidade mostrada, o primeiro membro de válvula 56 é provido na forma de um pino e define um membro de corpo de válvula, e o segundo membro de válvula 58 é provido, geralmente, na forma de um cilindro e define uma sede de membro de válvula. O segundo membro de válvula 58 define um trajeto de fluxo 304b através do mesmo, que faz parte do trajeto de fluxo 304 através do alojamento 302. Quando o primeiro e o segundo membros de válvula 56, 58 são engatados, como ilustrado na figura 6A, o módulo de pressão 310 é configurado para ser fechado para impedir o fluxo. Quando o primeiro e o segundo membros de válvula 56, 58 são engatados, uma área de vedação 62 é definida.

[00130] O módulo de pressão inclui um arranjo de limitação que é configurado para limitar o movimento do primeiro membro de válvula 56. Especificamente, o módulo de pressão 310 inclui uma característica de limitação 64 fixa em relação ao alojamento 302, e uma correspondente característica de limitação 66 fixa em relação ao primeiro membro de válvula 56. No arranjo mostrado na figura 6A, quando o primeiro e o segundo membros de válvula 56, 58 são engatados, as correspondentes características de limitação 64, 66 são separadas de forma que pressão de fluido de entrada pode atuar sobre a área de vedação 62, forçando assim o primeiro e o segundo membros de válvula 56, 58 conjuntamente para assistir a vedação entre eles.

[00131] Além disso, uma mola opcional 68 é provida, a qual também atua para solicitar o primeiro membro de válvula 56 contra o segundo membro de válvula 58.

[00132] Uma mola de atuador 70 é provida, a qual atua sobre o segundo membro de válvula 58 para solicitar o dito membro 58 em uma direção para engatar o primeiro membro de válvula 56. Além disso, o segundo membro de válvula 58 define um arranjo de pistão 74 que é vedado em relação ao alojamento 302, na presente modalidade usando uma vedação 76, em que um lado a montante da vedação 76 é exposto a uma pressão a montante, e um lado a jusante é exposto a uma pressão a jusante. Consequentemente, uma força de pressão líquida será aplicada sobre o segundo conjunto de válvula 58 de acordo com qualquer diferencial entre as pressões a montante e a jusante. Como o segundo membro de válvula 58 é arranjado para ser atuado por várias forças (forças de pressão e de mola), o dito membro 58 pode ser definido como um membro de atuador.

[00133] O movimento do segundo membro de válvula 58 é iniciado para desengatar os membros de válvula 56, 58, para configurar o módulo de pressão em uma posição aberta para permitir fluxo através do trajeto de fluxo 302, como ilustrado na figura 6B. Tal movimento é iniciado quando a pressão a montante é de uma suficiente magnitude para aplicar uma força sobre o arranjo de pistão 74 para superar a correspondente força aplicada pela pressão a jusante em adição à força aplicada pela mola 70. Na presente modalidade, como a vedação 76 apresenta uma área em comum em ambos os lados do arranjo de pistão 74 de forma que o segundo membro de válvula 58 será movido em uma direção para abrir o conjunto de válvula 54 quando a pressão a montante exceder a pressão a jusante por uma quantia proporcional à força da mola 70. Consequentemente, o regime de pressão do aparelho 300 pode ser ajustado de acordo com a mola 70. É reconhecido que uma mola de compressão irá gerar uma força de retorno que é proporcional ao comprimento de compressão. Todavia, em operações típicas, a magnitude de compressão da mola pode ser considerada ser suficientemente pequena, de forma que a alteração na força de mola pode ser desprezível. Todavia, em outras operações com grande compressão de mola, isto pode ser levado em conta.

[00134] Durante o movimento inicial do segundo membro de válvula 58, ambos os membros 56, 58 irão permanecer engatados em virtude da pressão a montante atuando sobre a área de vedação 62, em adição à ação da mola 68. Um tal arranjo irá assistir em manter a vedação entre os membros 56, 58. O engate irá persistir até as correspondentes características de limitação 64, 66 serem colocadas conjuntamente, permitindo assim outro movimento do segundo membro de válvula 58 para causar o desengate, como mostrado na figura 3B. Tal desengate define uma passagem de fluxo 82 entre o primeiro e o segundo membros 56, 58, em que a passagem de fluxo provê uma restrição ao fluxo. Esta restrição, por conseguinte, estabelece uma contrapressão no lado a montante 312 do módulo de pressão, funcionando assim para manter a pressão a montante acima da pressão a jusante. Ainda, devido ao efeito do arranjo de pistão 74 e mola de atuador 70, a passagem de fluxo 82 será continuamente ajustada para manter a pressão a montante em uma definida magnitude mais alta do que a pressão a jusante. O diferencial de pressão 330 será provido como uma função da mola força.

[00135] Como nas modalidades prévias, este diferencial de pressão pode ser aplicado ao atuador de válvula 318 para a operação apropriada da válvula 316.

[00136] Uma outra modalidade alternativa de um sistema de fluxo, especificamente de um aparelho de injeção, geralmente identificado pelo número de referência 400, é mostrada nas figuras 7A e 7B, referência às quais é agora feita. O aparelho 400 é mostrado na figura 7A em uma configuração fechada, e na figura 7B em uma configuração aberta ou com fluxo.

[00137] O aparelho 400 é similar ao aparelho 300 das figuras 6A e 6B e, como tal, as mesmas características compartilham os mesmos números de referência, aumentados por 100. Em vista das similaridades entre o aparelho 300 e o aparelho 400, somente as diferenças serão detacadas. Com relação a isto, o aparelho 400 é provido em forma modular, e inclui um primeiro alojamento 402a que inclui um módulo de pressão 410, e um segundo alojamento 402b que inclui uma válvula 416 e atuador de válvula 418. Cada alojamento pode ser conectado um ao outro por intermédio de apropriados condutos ou similares para prover um trajeto de fluxo contínuo 404 através do sistema inteiro desde uma entrada 406 até uma saída. Ainda, a comunicação de pressão a partir um lado a montante 412 do módulo de pressão 410 e o atuador de válvula pode ser obtida por intermédio de um conduto externo 438.

[00138] O aparelho 400 pode operar de uma maneira similar ao aparelho previamente descrito (por exemplo, 100, 200, 300), e, como tal, nenhuma outra descrição será dada, no aparelho 400 das figuras 7A e 7B, o módulo de pressão 410 é posicionado a montante da válvula 416. Todavia, este arranjo pode ser invertido, como ilustrado nas figuras 8A e 8B. Neste caso, um aparelho 500 de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção inclui um primeiro alojamento 502a que inclui um módulo de pressão 510, e um segundo alojamento 502b, posicionado a montante do primeiro alojamento 502a, e que inclui uma válvula 516 e atuador de válvula. O aparelho 500 é de outra maneira similar ao aparelho 400 das figuras 7A e 7B e, como tal, números de referências similares foram usados para características similares, aumentados por 100.

[00139] Referência é agora feita às figuras 9A e 9B, nas quais é mostrado um sistema de fluxo, em particular um aparelho de injeção, geralmente identificado pelo número de referência 600, de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção. O aparelho 600 é mostrado em uma configuração fechada na figura 9A, e em uma configuração aberta ou com fluxo na figura 9B. O aparelho 600 é similar ao aparelho 300 das figuras 6A e 6B e, como tal, as mesmas características compartilham os mesmos números de referência, aumentados por 300. Com relação a isto, o aparelho 600 inclui um alojamento 602 e um trajeto de fluxo 604 que se estende a partir uma entrada 606 para uma saída 608.

[00140] Um módulo de pressão 610 é provido dentro do trajeto de fluxo 604 e funciona para estabelecer um diferencial de pressão 630 (figura 9B) entre os lados a montante e a jusante 612, 614 do módulo de pressão 610. O módulo de pressão 610 inclui primeiro e segundo membros de válvula 356, 358, os quais são, ambos, arranjados para o movimento dentro do alojamento 602, em que o primeiro membro de válvula 356 é provido na forma de um pino e define um membro de corpo de válvula, e o segundo membro de válvula 358 é provido, geralmente, na forma de um cilindro e define uma sede de membro de válvula. O segundo membro de válvula 358 define um trajeto de fluxo 604b através do mesmo, de que faz parte do trajeto de fluxo 604 através do alojamento 602. Quando o primeiro e o segundo membros de válvula 356, 358 são engatados, como ilustrado na figura 9A, o módulo de pressão 610 é fechado e uma área de vedação 362 é definida. Quando o primeiro e o segundo membros de válvula 356, 358 são separados, uma passagem de fluxo 382 (figura 9B) é definida, em que a passagem de fluxo 382 provê uma restrição ao fluxo. Esta restrição, por conseguinte, estabelece uma contrapressão no lado a montante 614, funcionando assim para manter a pressão a montante acima da pressão a jusante.

[00141] O aparelho 600 compreende ainda uma válvula 616 dentro do trajeto de fluxo 604, em que a válvula compreende um membro de lingueta 642 que é solicitado por uma mola de torção 644 em direção para uma posição fechada (figura 9A) na qual o membro de lingueta 642 se assenta contra uma sede de válvula 646.

[00142] O aparelho 600 também compreende um atuador de válvula 618 provido dentro do trajeto de fluxo 604. Como será descrito em mais detalhe abaixo, o atuador de válvula 618 é operado pelo diferencial de pressão estabelecido pelo módulo de pressão 610 para controlar a válvula 616. Mais particularmente, o atuador de válvula 618 está em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo 604 nos lados a montante 612 e a jusante 614 do módulo de pressão 610 a ser acionado pelo diferencial de pressão estabelecida pelo módulo de pressão 610 a partir de uma primeira posição na qual a válvula 616 é fechada, para uma segunda posição na qual a válvula 616 é aberta.

[00143] O atuador de válvula 618 compreende uma manga de atuação 632, axialmente móvel, montada dentro do alojamento 602, em linha com o trajeto de fluxo 604. A manga de atuação 632 define um furo de fluido 604a que faz parte do trajeto de fluxo 604 do aparelho 600. Como tal, fluxo é permitido através da manga de atuação 632.

[00144] O atuador de válvula 618 inclui primeiro e segundo arranjos de vedação 634a, 634b axialmente arranjados na manga de atuação 632 para estabelecer a vedação com o alojamento 602. No exemplo ilustrado, a modalidade do arranjo de vedação 634b define uma maior área de vedação do que arranjo de vedação 634a.

[00145] Os arranjos de vedação 634a, 634b definem uma câmara de atuador 636 entre eles, em que a câmara 636 é isolada a partir do trajeto de fluxo 604 no lado a jusante 614 do módulo de pressão 610. A câmara 636 é apresentada em comunicação de pressão com o lado a montante 612 do módulo de pressão 610 por intermédio de um conduto de furo 638.

[00146] Durante o uso, pressão a partir do lado a montante 612 do módulo de pressão 610 irá atuar dentro da câmara de atuador 636 sobre os arranjos de vedação 634a, 634b. Devido ao diferencial de área dos arranjos de vedação 634a, 634b, a pressão a montante dentro de a câmara 636 irá atuar para solicitar a manga de atuador 632 em uma direção a jusante (que é em uma direção para abrir a válvula 616). Ainda, como o atuador de válvula é posicionado dentro do trajeto de fluxo 604 no lado a jusante 614 do módulo de pressão 610, a pressão de fluido neste lado a jusante 614 irá também atuar sobre os arranjos de vedação 634a, 634b, e, em vista da área de vedação diferencial, a pressão a jusante irá atuar para solicitar a manga de atuador 632 em uma direção a montante (que é em uma direção para fechar a válvula 616). Consequentemente, movimento da manga de atuador 632 irá depender da presença de um diferencial de pressão entre os lados a montante e a jusante 612, 614 do módulo de pressão 610.

[00147] O atuador de válvula 618 inclui ainda um mola de solicitação de atuador 640 que atua sobre a manga de atuador 632 em uma direção a montante, que permite que a válvula 616 se feche. Consequentemente, para obter o movimento da manga de atuador 632 na direção a jusante, a pressão a montante atuando na câmara 636 deve exceder o efeito combinado da pressão a jusante e a ação da mola 640. Como as pressões a montante e a jusante efetivamente atuam sobre a mesma área de vedação diferencial, a mola 640, por conseguinte, funciona para ditar o diferencial de pressão mínimo exigido para operar o atuador de válvula 618.

[00148] No uso, para iniciar fluxo, a pressão na entrada 606 apresenta a exigência de ser elevada, por exemplo, por uso de uma bomba (ou a pressão na saída 608 reduzida), até o módulo de pressão 610 abertas. Uma vez quando o módulo de pressão 610 está operando, um diferencial de pressão será estabelecido, de forma que a pressão no lado a montante 612 excederá a pressão no lado a jusante 614. Este diferencial de pressão pode ser aplicado sobre a manga de atuador 632 do atuador de válvula 618, como descrito acima, para fazer com que a dita manga 632 seja solicitada em uma direção a jusante. A manga de atuador 632 pode então diretamente encostar-se contra, e empurrar contra, o membro de lingueta 642 e causando com que este pivote e seja elevado a partir de sua sede 646. Nesta modalidade, a manga de atuador 632 se estende através da sede de válvula 646 até engatar um batente duro 90 no alojamento 602, como mostrado na figura 9B. Assim, a manga 632 pode efetivamente isolar o membro de lingueta 642 e a sede de válvula 646 a partir do fluxo, provendo assim proteção para os componentes da válvula 616.

[00149] Nas modalidades descritas acima, o atuador de válvula inclui um pino ou uma manga que é diretamente montado dentro de, e faz parte de, um trajeto de fluxo através do aparelho. Todavia, em outras modalidades, este não precisa ser o caso. Uma tal modalidade é mostrada nas figuras 10A e 10B, referência às quais é agora feita. Neste caso, um sistema de fluxo, especificamente um aparelho de injeção 700, é ilustrado na figura 10A em uma configuração fechada, e na figura 10B em uma configuração aberta de fluxo. O aparelho 700 é similar ao aparelho 100 mostrado nas figuras 2A e 2B e, como tal, as mesmas características compartilham os mesmos números de referência, aumentados por 600.

[00150] O aparelho 700 inclui um alojamento em comum 702 (ou como um alojamento integrado completo ou por alojamentos ou módulos separados diretamente acoplados conjuntamente) e define um trajeto de fluxo do sistema 704 que se estende entre uma entrada do sistema 706 e uma saída do sistema 708.

[00151] O aparelho 700 compreende um módulo de pressão 710 que funciona para estabelecer um diferencial de pressão no trajeto de fluxo 704 entre um lado a montante 712 e um lado a jusante 714 do módulo de pressão 710.

[00152] O módulo de pressão 710 compreende um pino 720 que é solicitado por uma mola 722 em direção para uma posição fechada na qual o pino 720 engata de forma vedante uma sede 724 para impedir o fluxo através do trajeto de fluxo 704. Para permitir a injeção, a pressão de fluido na entrada 706 deve estabelecer uma força para baixo sobre o pino 720 que excede a força combinada da mola 722 e a pressão na saída 708, que atuam sobre o pino 720 na direção oposta. Quando a pressão de entrada é suficiente, o pino 720 será elevado a partir da sede 724, como mostrado na figura 10B, e nesta configuração o pino 720 e sede 724 irão definir uma restrição de fluxo 725 dentro do trajeto de fluxo 704. Esta restrição de fluxo 725 irá, por conseguinte, estabelecer uma contrapressão no lado a montante 712 do módulo de pressão 710. Quando em equilíbrio, a força estabelecida pela pressão no lado a montante 712 do módulo de pressão 710 irá equilibrar a força combinada estabelecida pela mola 722 e a pressão no lado a jusante 714 do módulo de pressão 710 (que pode ser considerada ser a mesma pressão na saída 708). Consequentemente, o efeito do módulo de pressão 710 é para manter a pressão na entrada 706 em um diferencial de pressão fixo (representado pela linha 730 na figura 10B) acima da pressão na saída 708. Este diferencial de pressão será ditado principalmente pela força da mola 722.

[00153] Se a pressão em ou na entrada 706 ou na saída 708 deva variar, o pino 720 irá se mover consequentemente para ajustar a restrição de fluxo 725 e continuamente procurar o equilíbrio de força, mantendo assim a pressão na entrada 706 em um diferencial fixo acima da pressão na saída 708.

[00154] O aparelho 700 também compreende uma válvula 716 provida dentro do trajeto de fluxo 704. Na modalidade mostrada, a válvula 716 é uma válvula de não retorno ou de retenção e inclui a gatilho 742 que é montada em uma mola 744. A mola 744 atua para empurrar a gatilho 742 sobre uma sede 746, e assim solicita a gatilho 742 em direção para uma posição fechada.

[00155] O aparelho 700 também compreende um atuador de válvula 718 que inclui um pino de atuação 732, axialmente móvel, montado dentro do alojamento 702. Nesta modalidade, o pino 732 não define qualquer porção do trajeto de fluxo 704. O atuador de válvula 718 inclui um arranjo de vedação 734 para estabelecer a vedação com o alojamento 702. Um lado do arranjo de vedação 734 é exposto ao trajeto de fluxo no lado a jusante 714 do módulo de pressão 710 e assim exposto a uma pressão a jusante. Um lado oposto do arranjo de vedação 734 é exposto à pressão no lado a montante 712 do módulo de pressão 710 por intermédio do conduto de pressão 738. Consequentemente, a presença do diferencial de pressão 730 (figura 10B) irá causar com que o pino 732 se mova e empurre a gatilho 742 para ser elevada a partir da sede 746. Deve ser notado que, nesta modalidade, o atuador de válvula 718 não inclui uma mola, como nas modalidades prévias. Em lugar disso, qualquer requerida solicitação de mola pode ser provida pela mola 744 da válvula 716.

[00156] Em muitas das modalidades descritas acima, a válvula inclui um membro de válvula (tal como uma esfera ou gatilho) que é movido em uma direção linear por um atuador de válvula. Todavia, em outras modalidades, outro movimento de válvula pode ser acomodado. Por exemplo, o movimento rotacional de válvula pode ser acomodado, tal como, no sistema de fluxo das figuras 11A e 11B, referência às quais é agora feita. Neste caso, a figura 11A mostra o sistema de fluxo, especificamente aparelho de injeção 800 em uma configuração fechada, e a figura 11B mostra o aparelho 800 em uma configuração aberta ou com fluxo.

[00157] O aparelho 800 é similar ao aparelho 100 das figuras 2A e 2B, e, como tal, as mesmas características compartilham os mesmos números de referência, aumentados por 700. Com relação a isto, o aparelho 800 inclui um alojamento 802 e define um trajeto de fluxo do sistema 804 que se estende entre uma entrada do sistema 806 e uma saída do sistema 808.

[00158] O aparelho 800 compreende um módulo de pressão 810 que funciona para estabelecer um diferencial de pressão no trajeto de fluxo 804 entre um lado a montante 812 e um lado a jusante 814 do módulo de pressão 810.

[00159] O módulo de pressão 810 compreende um pino 820 que é solicitado por uma mola 822 em direção para uma posição fechada, em que o pino 820 engata de forma vedante uma sede 824 para impedir o fluxo através do trajeto de fluxo 804. Durante as condições de fluxo, o pino 820 é elevado a partir da sede 824, como mostrado na figura 10B, para definir uma restrição de fluxo 825 entre eles. Esta restrição de fluxo 825 irá, por conseguinte, estabelecer uma contrapressão no lado a montante 812 do módulo de pressão 810.

[00160] O aparelho 800 também compreende uma válvula 816 provida dentro do trajeto de fluxo 804. Na modalidade mostrada, a válvula 816 funciona como uma válvula de não retorno ou de retenção e inclui uma esfera rotativa 842 que inclui um furo passante 842a. Quando em uma posição fechada (figura 11A), o furo de válvula 842a não é alinhado com o trajeto de fluxo 804, e quando em uma posição aberta (figura 11B) o furo de válvula 842a é alinhado com o trajeto de fluxo 804.

[00161] O aparelho 800 também compreende um atuador de válvula 818 que inclui um pistão de atuação 832, axialmente móvel, montado dentro do alojamento 702. Nesta modalidade, o pistão 832 não define qualquer porção do trajeto de fluxo 804. O atuador de válvula 818 inclui um arranjo de vedação 834 para estabelecer a vedação com o alojamento 802. Um lado do arranjo de vedação 834 é exposto ao trajeto de fluxo no lado a jusante 814 do módulo de pressão 810 por intermédio de um orifício de comunicação 92 e assim exposto a uma pressão a jusante. Um lado oposto do arranjo de vedação 834 é exposto à pressão no lado a montante 812 do módulo de pressão 810 por intermédio do conduto de pressão 838. Consequentemente, a presença de um diferencial de pressão 830 (figura 10B) irá causar com que o pistão 832 se mova.

[00162] O pistão 832 é conectado ao membro de válvula de esfera 842 por intermédio de um conjunto de interface 94. Este conjunto de interface inclui uma cremalheira 96 que é acoplada ao pistão 832 e que aciona rotativamente uma roda de pinhão 98 que é rigidamente presa à esfera 842 por intermédio da gatilho 99. Consequentemente, o movimento do pistão 832 em resposta a um diferencial de pressão estabelecido pelo módulo de pressão 810 pode causar a rotação da esfera 842 entre as posições aberta e fechada.

[00163] O atuador de válvula 818 também inclui uma mola 840 que funciona para solicitar o pistão 832 em uma direção para fechar a válvula 816.

[00164] Embora não ilustrada nas figuras 11A e 11B, a esfera 842a pode definir um orifício que permite que a pressão na saída 808 seja comunicada ao atuador de válvula 818 quando a esfera 842 é fechada. Este arranjo poderia eliminar a exigência para o orifício de comunicação 92. Ainda, este arranjo pode minimizar qualquer trava hidráulica dentro do atuador de válvula 818.

[00165] Deve ser entendido que as modalidades descritas aqui são meramente exemplificativas e que várias modificações podem ser feitas às mesmas sem fugir do escopo da invenção. Por exemplo, uma ou mais características definidas em relação a qualquer uma modalidade podem ser aplicadas ou utilizados dentro de, ou em combinação com, qualquer outra modalidade. Ainda, em algumas modalidades, a válvula sob controle de um atuador de válvula pode incluir uma SSSV, por exemplo.

Claims

1. Sistema de fluxo, caracterizadopelo fato de que compreende: um trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) que se estende desde uma entrada do sistema (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) até uma saída do sistema (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808); um módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) fornecido dentro do trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) para estabelecer uma pressão diferencial entre os lados a montante e a jusante do mesmo durante o fluxo da entrada do sistema (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) até a saída do sistema (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808); uma válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) fornecida dentro do trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804); e um atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) sobre os lados a montante e a jusante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) para ser acionado por uma pressão diferencial estabelecida pelo módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) a partir de uma primeira posição na qual a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) está fechada, para uma segunda posição na qual a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) está aberta; o módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) sendo axialmente separado do atuador da válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) ao longo de um eixo longitudinal do caminho do trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804); em que uma porção do trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) está dentro de um furo do atuador da válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

2. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) é uma válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) fechada.

3. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) é operado pela pressão diferencial para abrir completamente a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) quando o atuador estiver na sua segunda posição.

4. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) é móvel em direção à segunda posição quando a pressão diferencial excede um valor de limiar.

5. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de solicitação de um atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) para solicitar o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) em uma direção.

6. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o arranjo de solicitação do atuador solicita o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) em direção à primeira posição.

7. Sistema de fluxo de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) compreende ou define um pistão atuador operável pelo diferencial de pressão estabelecido pelo módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810).

8. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é configurado de tal modo que a pressão a montante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) é comunicada para atuar sobre o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) em uma direção, e a pressão a jusante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) é comunicada para atuar sobre o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) em uma direção oposta.

9. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que configurado de tal modo que a pressão a montante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) é comunicada para atuar sobre o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) para impulsionar o atuador a partir da sua primeira posição em direção à sua segunda posição, e a pressão a jusante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) é comunicada para atuar sobre o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) para impulsionar o atuador a partir da sua segunda posição para a sua primeira posição.

10. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um alojamento (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) de atuador, em que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) é montado e móvel dentro do alojamento (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) do atuador.

11. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de vedação de um atuador (134, 234, 334, 434, 534, 634, 734, 834) provendo vedação entre o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) e o alojamento (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) de atuador.

12. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o arranjo de vedação do atuador (134, 234, 334, 434, 534, 634, 734, 834) define um arranjo de vedação dinâmico para permitir que a vedação seja alcançada durante movimento relativo do atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) e o alojamento (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) de atuador.

13. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que um lado do arranjo de vedação do atuador (134, 234, 334, 434, 534, 634, 734, 834) está em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) no lado a montante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810), e um lado oposto do arranjo de vedação do atuador (134, 234, 334, 434, 534, 634, 734, 834) se encontra em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) no lado a jusante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810).

14. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos dois arranjos de vedação de atuador (134a,b, 234a,b, 334a,b, 434a,b, 534a,b, 634a,b) fornecendo pelo menos duas regiões de vedação entre o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) e o alojamento (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) do atuador.

15. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois arranjos de vedação de atuador (134a,b, 234a,b, 334a,b, 434a,b, 534a,b, 634a,b) definem uma câmara de atuador (136, 236, 336, 436, 536, 636) entre eles.

16. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a câmara de atuador (136, 236, 336, 436, 536, 636) está arranjada em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) de um dos lados a montante e a jusante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810).

17. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois arranjos de vedação de atuador (134a,b, 234a,b, 334a,b, 434a,b, 534a,b, 634a,b) definem áreas de vedação diferentes para estabelecer uma área de pistão diferencial.

18. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) é montado dentro do trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804).

19. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) define uma porção do trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804).

20. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) está à jusante do atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818).

21. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma câmara de atuador (136, 236, 336, 436, 536, 636) em uma superfície externa do atuador de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816), em que a câmara de atuador (136, 236, 336, 436, 536, 636) é isolada a partir de um trajeto de fluxo do atuador de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

22. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a câmara de atuador (136, 236, 336, 436, 536, 636) é definida entre dois arranjos de vedação posicionados entre o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) e um alojamento (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) circundante.

23. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) compreende, pelo menos, um de um pino, uma manga e um tubo.

24. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) está em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo em um ou em ambos os lados do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) por comunicação de fluido direta.

25. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais condutos de pressão para permitir a comunicação da pressão do trajeto de fluxo com o atuador de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

26. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que em utilização, o fluxo a partir da entrada do sistema (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) até a saída do sistema (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) está em uma direção para a frente, e o fluxo a partir da saída do sistema (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808) até a entrada do sistema (106, 206, 306, 406, 506, 606, 706, 806) está em uma direção contrária, e em que a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) é operável para ser fechada positivamente por qualquer fluxo contrário.

27. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) pode ser operada para ser aberta pelo atuador de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816), e dosada por ação de fluido a jusante do sistema.

28. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) compreende um arranjo de solicitação de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

29. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o arranjo de solicitação de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) é configurado para solicitar a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) em direção à posição fechada.

30. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o arranjo de solicitação de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) funciona para solicitar o atuador de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

31. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de solicitação de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) para solicitar um atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) em uma direção desejada.

32. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) compreende um membro de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) para ser movido pelo atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) entre posições abertas e fechadas.

33. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de vedação de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) para cooperar com o membro de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) para permitir vedação quando a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) estiver fechada.

34. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o arranjo de vedação de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) é provido em uma sede de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

35. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) se estende através de uma porção de sede de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) da válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) quando o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) é movido para a sua segunda posição.

36. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) é fornecido separadamente a partir do corpo da válvula e arranjado, encaixado ou acoplado em relação ao membro da válvula.

37. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o membro de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) define um membro de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) linear.

38. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o membro de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) compreende um membro de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) rotativo.

39. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o membro de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) compreende um membro de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) de pivotamento.

40. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de interface de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) configurado para permitir que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) opere a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

41. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que o arranjo de interface de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) é operável para converter um movimento do atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) para um movimento diferente da válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

42. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) e o módulo de pressão são separados.

43. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) e de pressão são fornecidos em um módulo comum.

44. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) pode ser operado para fornecer uma pressão diferencial na qual é suficiente para operar o atuador de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

45. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) está configurado para fornecer um diferencial de pressão mínima, durante qualquer fluxo necessário para operar o atuador de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816), de tal modo que qualquer estado de operacional do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) fará com que o atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) seja impulsionado para a sua segunda posição e opere a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

46. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) é operável para manter a pressão do lado a montante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) em um valor definido abaixo ou acima do lado a jusante.

47. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) compreende uma restrição de fluxo no trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804).

48. Sistema de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de fluxo fornece um sistema de injeção de furo abaixo.

49. Método para controlar o fluxo, caracterizado pelo fato de que compreende: dispensar um fluido em uma entrada do trajeto de fluxo; permitir que o fluido fluindo através de um módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) para criar um diferencial de pressão dentro do fluido em lados a montante e a jusante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810); e controlar um atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) com o diferencial de pressão de tal modo que em resposta ao diferencial de pressão do atuador de válvula (118, 218, 318, 418, 518, 618, 718, 818) seja impulsionado a partir de uma primeira posição, na qual uma válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) dentro do trajeto de fluxo está fechada, para uma segunda posição na qual a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) está aberta; o módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) sendo axialmente separado do atuador da válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) ao longo de um eixo longitudinal; em que uma porção do trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) está dentro de um furo do atuador da válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816).

50. Método de acordo com a reivindicação 49, caracterizado pelo fato de que compreende usar um sistema de fluxo incluindo: o trajeto de fluxo se estendendo desde a entrada até uma saída do sistema (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808); o módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) fornecido dentro do trajeto de fluxo para estabelecer a pressão diferencial entre os lados a montante e a jusante do mesmo durante o fluxo da entrada até a saída do sistema (108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808); a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) fornecida dentro do trajeto de fluxo do sistema (101, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804); e o atuador de válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) em comunicação de pressão com o trajeto de fluxo sobre os lados a montante e a jusante do módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) para ser acionado pela pressão diferencial estabelecida pelo módulo de pressão (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810) a partir da primeira posição na qual a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) está fechada, para a segunda posição na qual a válvula (116, 216, 316, 416, 516, 616, 716, 816) está aberta.